数字货币分布式总账共识系统设计与实现

发布时间：2017-06-30 12:20

  本文关键词：数字货币分布式总账共识系统设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：移动互联网的迅速发展,催生出互联网金融的蓝海走势,促使数字货币与传统货币相结合的产业链形成。但是,新兴的数字货币体系依然存在很多不足点,比如,数据冗余大、验证机制延时高以及网络安全策略不够严谨等问题。本文研究的核心主要围绕数字货币Bitcoin的区块链与共识验证技术的不足点,比如,区块链中每获取一次余额信息需要遍历所有交易信息；PoW验证机制下的交易时延大约1小时；与其他数字资产兼容性差。为了解决以上所提的不足点,将Bitcoin区块链结构按功能分解为Mini-Chain和Ledger,其中Mini-Chain是轻型区块链只存储散列数据；总账Ledger是由交易功能模块TxMerkleTree、账户状态模块AccountStateTree和共识验证策略ConsensusValue组成,重组后的Ledger减少冗余数据并能实现快速获取账户余额信息,账户生成采用高效的ED25519加密算法。对资产进行分类与订单处理提高不同数字资产的兼容性,并且引入供应链Production记录不同资产的来源与去向。为了缩短交易时延,摒弃Bitcoin的PoW验证机制,结合分布式处理效率较快的Paxos一致性算法,设计出新型分布式共识验证DBA方案。在论文最后阶段,给出了本系统的原型与API接口测试实例。针对分布式总账共识系统LCDN的主要功能模块API接口、RadixMerkleTree索引存储、数据序列化与反序列化、系统原型效率验证、账户操作、转账交易与订单处理等功能进行测试与实现。
【关键词】：分布式总账 共识验证 RadixMerkle树 订单 转账 账户生成
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.52
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 绪论13-17
• 1.1 研究背景及意义13-14
• 1.2 国内外相关研究14-15
• 1.3 本文主要内容15-16
• 1.4 论文结构安排16-17
• 第二章 数字货币中区块链与验证技术研究现状分析17-28
• 2.1 Bitcoin系统概述17-20
• 2.2 区块链技术分析20-23
• 2.3 数字货币系统中安全维护策略23-27
• 2.3.1 PoW验证分析23-25
• 2.3.2 PoS验证分析25-26
• 2.3.3 DPoW验证分析26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 分布式总账研究与设计28-49
• 3.1 系统整体业务逻辑概述28-33
• 3.1.1 充值业务逻辑设计28-29
• 3.1.2 转账业务逻辑设计29-30
• 3.1.3 支付业务逻辑设计30-31
• 3.1.4 结算清算业务逻辑设计31-33
• 3.1.5 共识验证方案研究33
• 3.2 分布式总账块链设计33-35
• 3.3 Ledger模块设计35-39
• 3.3.1 Ledger模块结构设计36-37
• 3.3.2 Ledger模块中资产设计37-39
• 3.4 AccountStateTree账户状态模块设计39-44
• 3.4.1 账户状态树AccountStateTree结构设计39-42
• 3.4.2 账户生成设计42-44
• 3.5 TxMerkleTree交易模块设计44-48
• 3.5.1 交易组成原理44-45
• 3.5.2 交易中供应链Production设计45-46
• 3.5.3 交易操作设计46-48
• 3.6 本章小结48-49
• 第四章 共识验证研究与设计49-60
• 4.1 共识验证中Quorum设计49-54
• 4.2 共识验证中Ballot设计54-59
• 4.3 本章小结59-60
• 第五章 LCDN系统主要功能模块测试与实现60-76
• 5.1 RadixMerkleTree索引存储测试与实现60-62
• 5.2 数据序列化测试与实现62-64
• 5.3 LCDN系统部分接口功能测试与实现64-69
• 5.3.1 获取accessToken接口测试与实现65
• 5.3.2 账户操作接口测试与实现65-67
• 5.3.3 交易操作接口测试与实现67-69
• 5.4 LCDN系统原型测试69-72
• 5.4.1 LCDN系统单节点验证测试69-70
• 5.4.2 LCDN系统多节点验证测试70-72
• 5.5 LCDN系统中核心模块单元测试72-75
• 5.5.1 创建账户单元测试72-73
• 5.5.2 转账交易单元测试73-74
• 5.5.3 订单处理单元测试74-75
• 5.6 本章小结75-76
• 第六章 总结与展望76-78
• 6.1 总结76-77
• 6.2 展望77-78
• 参考文献78-81
• 附录81-83
• 致谢83-84
• 攻读学位期间发表的学术论文目录84

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1 李为线;数字货币分布式总账共识系统设计与实现[D];内蒙古大学;2016年

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本文编号：501925